東北巖高蘭枝序的確定方法研究
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摘要:枝序的確定是研究植物構型的前期準備。本文以東北巖高蘭為研究對象,以常用確定植物枝序的方法為基礎,確定其地上部枝序等級,便于后續的研究。
關鍵詞:東北巖高蘭;枝序;枝系構型
基金項目:國家自然科學基金項目(31660172)支持
中圖分類號: Q945 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2019.12.052
構件一詞由1977年F.Halle[1]等人提出,植物體可以被視為構件集合體[2、3],分為地上枝系和地下根系兩個亞系統。植物體不同的枝系特征以及枝上各構件單元如葉、芽的配置及其動態變化特征反映了植物對空間、光等資源的利用,以此來反映不同植物在不同的生長發育階段對環境的適應策略[4]。各個構件在空間位置的排列是植物體特定的幾何形態特征,構件的空間位置由分枝長度、分枝角度、分枝率三個形態學性狀決定,這三個形態學性狀也是用來描述分枝格局的主要參數,對此Halle等人于20世紀70年代提出了樹木構型的概念。
東北巖高蘭(Empetrum nigrum var. japonicum)為大興安嶺北部林區最高級別國家二級保護植物,是巖高蘭科巖高蘭屬在我國僅有的唯一變種[5],屬我國珍稀瀕危植物。目前,國內外幾乎沒有對其生長特性等方面展開研究,因此,尚未明確其枝序確定的最佳方法。
1 枝序確定方法與統計指標
確定植物枝級的方法最常用的為離心式和向心式。離心式即枝條由內到外,由下到上,下層的第1枝為第1級,2個第1級相遇為第2級,2個第2級相遇為第3級,以此類推。離心式是按照植株分株發育順序,其不足是使功能相同的末級小枝處于不同的枝級,從而使分枝率的生物學可靠性降低;向心式即最外層第1小枝作為1級分枝,2個1級分枝相遇定義為2級分枝,2個相同級別分枝相遇,取下級分枝作為枝級,以此類推。向心式法側重于生理功能,其不足之處是與植冠發育實際方向相反。
總體分枝(OBR)、逐步分枝率(SBR)、枝徑比(RBD)[6],公式如下:
OBR=(NT-NS)/(NT-N1),式中NT代表所有枝條的總數;NS代表最高級枝條的枝條數;N1代表第一級枝條的總數。
逐步分枝率(SBR1∶2)
SBR1:2 = N1/N2
式中:N1和N2分別是一級枝總數和二級枝枝總數。
枝徑比(RBD)
RBDi:i+1= Di/Di+1
式中:Di和Di+1分別是第i和第i+1級枝條的直徑(mm),i=1,2。
2 東北巖高蘭枝級的確定
枝序參考向心法確定[6]。根據東北巖高蘭枝的生長特點,結合枝的顏色與節的位置(見圖1),每年秋季測定可明顯區分新生枝和前1年枝,因此,2017年和2018年連續2年測定可以區分出3級枝系。最外層新生枝為第一級分枝(2018年的新生枝),向內依次為第二級枝(2017年的新生枝)、三級枝(2016年的新生枝)。
3 結語
在對東北巖高蘭克隆構型刻畫的研究,應將枝系構型與根系構型的相關研究緊密結合,盡量不忽略兩者間的相關性是今后研究相關研究應完善之處。
對于一些克隆植物構型方面的研究,避免局限于克隆構型相關概念,突破傳統研究手段和方法,開拓對克隆植物尤其是克隆灌木構型方面的研究。
參考文獻
[1]HALLE F , OLDEMAN R A , TOMLINSON P B . Tropic tree sand forestry , an architecture analysis[M].Berlin: pringer-Verlay,1978
[2]HARPER J L. Plant demography and ecological theory[J]. Oikis, 1980(35):244-253.
[3]HARPER J L. Population biology of plant[M]. London: Academic press,1977.
[4]孫棟元,趙成義,王麗娟,等.荒漠植物構型研究進展[J]. 水土保持研究,2011,18(5):281-287.
[5]鄭勉,閔天祿.中國植物志[M].科學出版社,1980(45):62.
[6]宋于洋.梭梭構件格局的環境變異[J].西北林學院學報2008,23(06):60-65.
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